• 제목/요약/키워드: 호모다인

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다출력단 호모다인 간섭계를 이용한 위상 및 반사율 분포의 동시 측정 (Simultaneous Measurements of Local Phase and Reflectivity Variation of a Surface Using Multiport Homodyne Interferometer)

  • 정희성;김종회;조규만
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.60-61
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    • 2000
  • 표면 형상을 측정하는 방법은 샘플표면의 평평도, 곡률, 거칠기, 깊이 측정등의 수많은 상업적 응용을 위해 광범위하게 개발되어왔다. 이중에서도 특히 간섭현상을 이용한 광 표면 프로파일러는 표면의 3차원 구조를 측정하는데 있어서 subangstrom의 매우 높은 깊이 분해능을 가지므로 샘플 표면의 정밀 진단에 많이 사용되어 왔다. [1,2] 광 간섭 현미경은 기본적으로 광위상 변화를 검출하여 그것을 표면구조변화로 바꾸어주는 역할을 한다. 그러나 광위상 변화는 샘플 표면의 구조뿐만 아니라 물질 변화와 박막두께 변화에도 민감하므로 순수한 표면구조측정은 샘플이 단일물질인 경우에만 달성된다는 문제점이 있다. 따라서 이러한 광위상 측정과 관련된 ambiguity를 해결하기 위해서는 일반적인 광 간섭 현미경에서 얻어지는 위상데이터와 더불어 물질변화를 분석할 수 있는 다른 추가적인 데이터가 필요하다. 이러한 필요성 때문에 우리는 광위상 뿐만 아니라 반사율 분포도 동시에 측정할 수 있는 새로운 방식의 다출력단 호모다인 간섭계(Homodyne I/Q Interferometer; HIQI)를 구성하였으며[3], 그 실험장치도는 [Fig. 1]과 같다. HIQI는 in-phase and quadrature 검출방식에 기반을 두며, 이 검출방식은 PBS에서 반사되는 빛살과 투과되는 빛살 사이의 위상차가 $\pi$/4라는 실험결과로부터 달성된다. HIQI는 샘플 표면의 3차원 구조 뿐만 아니라 광학적 특성의 2차원 분포도 동시에 얻을 수 있다. (중략)

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다채널 동시측정을 적용한 호모다인 주파수영역 확산 광 이미징 시스템의 구현 (Implementation of Multi-channel Concurrent Detection Homodyne Frequency-domain Diffuse Optical Imaging System)

  • 전영식;백운식
    • 한국광학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.23-31
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    • 2012
  • 본 논문에서는 근적외선(NIR, near-infrared) 영역의 레이저 광원 및 광검출기를 이용한 주파수영역(frequency-domain) 확산 광이미징(DOI, diffuse optical imaging) 시스템을 구현하였다. 검출신호의 진폭 및 위상 추출에는 70MHz의 단일 변조주파수를 사용하는 호모다인(homodyne) 검출기법을 적용하였으며, 4개의 검출기를 이용해 동시측정이 가능하도록 시스템을 최적화하였다. 각 검출기들이 서로 다른 결합계수(coupling coefficient)를 가짐으로써 발생하는 진폭 및 위상의 편차를 보정하였다. 본 논문에서 제작한 DOI 시스템을 이용하여, 생체조직을 모사한 액체팬텀에 이형성분(anomaly)을 삽입하여 흡수 및 산란 분포에 대한 영상을 복원함으로써 이형성분의 위치 및 광학적 특성에 대한 정보를 획득하였으며, 단일 광검출기를 사용하는 순차적인 측정에 의한 결과보다 영상복원 성능이 개선되었음을 보였다. 또한, 동일한 액체팬텀에 대해서, 측정위치를 이동해가며 각 단층 슬라이스에 대한 흡수계수 및 산란계수 분포영상을 복원함으로써 구현된 시스템을 이용해 단층촬영이 가능함을 보였다.

실험을 통한 간섭계형 광섬유 청음기의 음향신호 감지성능 연구 (Experimental Investigation of the Acoustic Signal Detection Performance for an Interfermetric Fiber Optic Hydrophone)

  • 이종길;윤형규;설재수;남성현
    • 소음진동
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    • 제7권6호
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    • pp.931-936
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    • 1997
  • Optical fiber sensor is a subject which has been attracted considerable attention in recent years. Detection of sound pressure with optical fibers positioned in the arms of a Mach-Zehnder interferometer is presented in this paper. A fiber length of the order of 150m is wounded is made by hollow cylinder type. To increase the sound signal 3${\times}3$ directional coupler is used. Fiber optic hydrophone is the underwater tank with 2kHz sound source. Finally, it is shown that the fiber optic hydeophone can stably detec 2kHz sound.

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원통형 압전신장기를 이용한 광섬유 음향센서의 신호안정화 (Signal Stabilization of Optical Fiber Acoustic Sensor Using a Cylindrical Piezoelectric Stretcher)

  • 이두희;조문재;서상준;은희준
    • 한국음향학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.75-80
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    • 1989
  • 단일모드 광섬유를 이용하여 호모다인 검출방식으로 동작하는 Mach-Zehner 광섬유 간섭계를 구성하여 공기중 음압반응을 조사하였다. 광섬유 간섭계 센서가 직각조건에서 동작하도록 하기 위해 기준 광섬유에 원통형 압전신장기를 사용하는 신호안정화 장치를 제작하였다. 이는 온도변화나 주위환경의 영향에 관계없이 광섬유 간섭계 센서의 감도를 최대의 크기로 일정하게 유지시켜 준다.

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연속 변수를 이용한 양자 키 분배 시스템의 보안성 증폭 (Privacy Amplification of Quantum Key Distribution Systems Using Continuous Variable)

  • 이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.1-5
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    • 2016
  • 연속 양자 변수를 이용한 QKD 시스템은 높은 키 생성률을 보장하는 실질적인 솔루션으로 고려되어져 왔다. 불연속 QKD 시스템과 연속 변수 QKD 시스템의 차이를 설명한다. 연속 변수가 불확정성의 원리를 만족하는 이론을 설명하고 이를 검출하기 위한 호모다인 검출기의 원리를 설명한다. 이를 이용하여 QKD시스템에서 비밀키의 길이가 변화는 과정을 설명하고 보안성 증폭을 위하여 노출되는 키의 정보량을 알아본다.

Homodyne interferometer의 Non I inear ity 측정 (Measurements of Nonlinearity in homodyne interferometer)

  • 김종윤;엄태봉;정규원;최태영;이건희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.55-59
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    • 2000
  • Nonlinearity is one of the primary causes of error in precision length measurement using laser interferometer. It arises periodically. The periodical nonlinearity usually ranges from sub-naometre to several namertres. In the homodyne interferometer, it results from a number of factors including polarization mixing, imperfect optical clement, unequal gain of detectors, misalignment of axes between input beam and beam splitter. In this paper, we described a method for measuring and compensating the nonlinearity of homodyne interferometer using the elliptical least-square fitting technique associated with electric method and experimental results in one frequency polarization interferometer.

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Homodyne 간섭계에서의 비선형성 측정과 보정 (Measurement and Compensation of Nonlinearity in Homodyne Interferometer)

  • 김종윤;엄태봉;정규원;최태영;이건희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.171-178
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    • 2001
  • The nonlinearity of a laser interferometer usually ranges from sub-nanometer to several manometers. This nonlinearity, which has periodic characteristics, limits the accuracy of the interferometer at the sub-nanometer level. The nonlinearity error of the one-frequency homodyne interferometer with quadrature fringe detection results from a number of factors including polarization mixing by imperfect optical elements, unequal gain of photo detectors, lack of quadrature between two signals and misalignment. In this paper, we described a method for measuring and compensating the nonlinearity of homodyne interferometer using the elliptical fitting technique with least-square method. Experimental results demonstrate that $^\pm$3.5 nm nonlinearity can be reduced to $^\pm$0.2 nm level.

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디지털 호모다인 검출방식을 이용한 간섭형 광섬유센서의 신호처리 (Signal processing of interferometric fiber-optic sensor utilizing a digital homodyne detection)

  • 예윤해
    • 한국광학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.62-69
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    • 1995
  • 레이저 다이오드 구동 전류펄스기간의 발진주파수 변조와 간섭계 출력신호의 시간지연 샘플링을 이용하여 3x3 coupler등과 같은 특수 광부품을 사용하지 않고도 1개씩의 광원과 광검출기를 이용하여 측정신호의 변화방향과 함께 half fringe의 수를 count할 수 있으며 광연결선 주변환경의 변화에 의한 세기변화 에러도 피할 수 있는 간섭형 센서를 위한 새로운 신호처리방식을 제안하고 이 방식을 거울내장형 FP간섭계를 이용한 온도센서에 적용하였다. 온도센서소자로 cavity length가 1cm인 FP간섭계를 이용하여 실온에서 360.deg.C에 걸쳐 분해능 2.7.deg.C로 측정하였으며 이때 최대측정속도는 $ 1.378*10^{5}$.deg.C/sec로 계산되었다. 이 방식에서 분해능과 최대측정속도는 반비례 관계를 가지며 감지 광섬유의 길이에 비례하여 분해능을 높일 수 있다. 또한 6개까지의 센서소자를 한개의 광원과 광검출기로 모니터하는 다중화 센싱 또한 가능한 신호처리 방식으로써 불평형 간섭계를 이용한 모든 종류의 센서에 대해 적용이 가능하다.

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DIFM 수신기의 성능향상 결정요소 분석 (The Analysis of important factors for improving the performance of DIFM Receiver)

  • 구기영;최현철;안현관;박철순;임중수
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.198-202
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    • 2003
  • An engineer prefers DIFM receiver which is superior to instantaneous response rather than superheterodyne receiver which has a scan rate in normal wide band receiver designing. But DIFM receiver has weak point in sensitivity and continuous wave signal because of special environments. In this paper we propose the method which is certificated through simulation and prototype testing to improve sensitivity of DIFM receiver. And we analyze the important factors of DIFM receiver from our results.

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